α-萘乙酸合铜和α-萘乙酸合锌配合物合成工艺的研究

河南农业大学继续教育学院本科毕业论文附件 5： 论文模板-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌配合物合成工艺的研究指导教师： *作者：* 专业* 班级* 摘要-萘乙酸是一种植物生长调节剂,铜离子和锌离子是杀菌剂, -萘乙酸分别与铜离子和锌离子通过配位形成两种配合物-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌,它们具有植物生长调节剂和杀菌剂的双重功效,已有人做了-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌的杀菌性实验，但对它们具体调节植物生长和杀菌性能及生物活性机理有待进一步研究，对它们的合成研究报道也很少，因此，对这两种化合物的合成研究和应用研究具有重要意义。本文以与氯化铜和硝酸锌反应的a-萘乙酸为研究对象，在醇-水溶液中合成了这两种配合物-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌，主要研究了反应条件，确定了它们的组成结构，并分析了温度、浓度、加入顺序、搅拌、pH值、溶剂等影响因素，得到最佳合成条件为：（1）-萘乙酸合铜 在40下，将0.8g CuCl22H2O加入到1.6g -萘乙酸中,静置24小时,所得产率最高为57.19%.(2) -萘乙酸合锌 在40下,将1.2g Zn(NO3)27H2O加入到1.8g -萘乙酸中，静置24小时，所得产率最高为47.95%.产物经过红外光谱及核磁共振分析，确实为-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌，并对-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌做了放大实验。关键词 ： a-萘乙酸合铜，a-萘乙酸合锌，a-萘乙酸，氯化铜，硝酸锌，合成目 录1 引言 11.1 前言 11.2 植物生长调节剂 11.3 萘乙酸简介 21.4 合成-萘乙酸合铜和-萘乙酸合锌的设想和意义22 实验部分42.1 试剂与仪器 42.2 -萘乙酸合铜、-萘乙酸合锌合成 42.2.1 -萘乙酸合铜、-萘乙酸合锌合成的设计方案 42.2.2 -萘乙酸合铜及-萘乙酸合锌的合成 4 2.2.3 电子吸收光谱 5 2.2.4 -萘乙酸、-萘乙酸合铜及-萘乙酸合锌的红外鉴定 5 2.2.5 核磁共振波谱7 2.2.6 配合物结构83 最优合成工艺的确定93.1 温度对反应的影响 113.2 搅拌时间对反应的影响 113.3 pH值对反应的影响 123.4 加入顺序对反应的影响 143.5 浓度对反应的影响 154 结论17 4.1 总结 17 4.2 未来工作展望 17参考文献18致谢19II河南农业大学继续教育学院本科毕业论文1 引言1.1前言中国有占世界22%的人口，耕地面积只占7%。随着人口的增长和我国城镇化建设的不断发展，我国的可耕种面积越来越少，这就要求我们的粮食、蔬菜等农作物的单位产量增加， 但随着人们越来越重视环境的保护，传统的高毒、低效、高残留农药逐渐被淘汰，在这种形势下，发展高效低毒农药是解决问题的唯一出路。 发展高效低毒的农作物生长调节剂是其中的关键之一，萘乙酸作为一种高效低毒的生长调节剂将会越来越受到人们的关注。并且我国的石油等资源丰富，化工企业多，萘、氯乙酸等原料充足，进行工业化生产时，选择的原则是原料及催化剂易得，价格便宜，无毒，分离萘乙酸过程简单，废液对环境的危害很小 1 。因此利用化工原料生产萘乙酸是农药界一个重要的发展趋势。铜制剂及锌制剂在防冶一般侵染性病害时，效果较好。它们可以抑制细菌和真菌的生长，所以不少的防菌农药中都含有铜或锌元素。喷施在植株上的铜、锌元素不具有流动性，所以不会被植物内吸。在遇到弱酸性的露水或者雨水，它们便会以正1或正2价的离子状态存在，而当这些元素接触到细菌、真菌或者它们的孢子时，便会穿透其细胞壁，继而干扰细胞体内的酶活性，破坏细胞的生长。有机铜或锌制剂的“含铜、锌量”低，对环境的污染小，对农作物的花期和幼果期影响小，使用更加安全和放心。-萘乙酸配合物综合了-萘乙酸和配合物的双重优势,具有广阔的应用价值和良好的发展趋势. 本文即着重研究了-萘乙酸配合物的合成工艺和最佳合成路线，并讨论了温度、浓度、加入顺序、搅拌、pH值、溶剂等影响合成的因素且做了放大实验。 1.2 植物生长调节剂21世纪农业生产中，科学技术作为第一生产力将发挥越来越大的作用。遗传育种技术、实用生物工程技术将在更大范围内运用，作物化控技术紧随其后，也将发挥更为显著的作用。科学家在致力于植物激素理论研究的同时，重视植物激素的应用研究。化学家和植物生理学家在植物激素研究领域通过密切合作，研制了许多具有类似植物激素活性的物质-植物生长调节剂，使得利用植物生长调节剂调控作物生长发育过程成为现实，并逐步形成一整套成熟有效的作物化控技术，这些技术成果在克服环境和遗传局限、改善品质和贮藏条件等方面发挥了积极作用 2 。植物生长调节剂(Plant growth regulators)是一类与植物激素具有相似生理和生物学效应的物质。已发现具有调控植物生长和发育功能的物质有生长素、赤霉素、乙烯、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯、水杨酸、茉莉酸和多胺等，而作为植物生长调节剂被应用在农业生产中主要是前6大类。20世纪40年代以来，植物生长调节剂广泛应用于调控作物生长发育，其主要功能有:调节植物内部的化学组成 或果实的颜色；启动或终止种子、芽及块茎的休眠；促进发根及根的生长；控制植株或器官大小；提前、推迟或阻止开花；诱导或控制叶片或果实的脱落；调节座果率或果实的进一步发育；促进植株从土壤中吸收矿质营养；改变作物发育的起始时间；增加植物的抗病虫能力和抗逆能力。植物生长调节剂正呈现以下的发展趋势：(1)植物生长调节剂与杀菌剂混用和混剂成为新领域。(2)植物生长调节剂和肥料及微量元素混用。(3)植物源和海洋源植物生长调节剂成为研究开发热点。 （4）植物生长调节剂的混用和混剂发展迅速。1.3 萘乙酸简介英文名 a-Naphthylacetic Acid其结构式为：通用名为NAA。有型和型两种异构体, 一般萘乙酸即指型, 其活性明显高于型。NAA 纯品为白色针状结晶, 熔点134.5 135.5 , 不溶于水。工业品为黄褐色粉末, 含量约90% 93%; 精制粉剂含量99%。NAA 对人畜低毒，大鼠急性口服LD50为1000-5900mg/kg，对皮肤和粘膜有刺激作用 1 。NAA是广谱型植物生长调节剂。其主要功能是促进细胞分裂, 扩大、诱导形成不定根, 增加座果, 防止落果，改变雌、雄花比率等。可经叶片、树枝的嫩表皮，种子进入到植株内，随营养流输导到全株。 促进新陈代谢, 光合作用, 加速生长发育, 增强抗性。适用于谷类作物，增加分蘖，提高成穗率和千粒重；棉花减少蕾铃脱落，增桃增重，提高质量。果树促开花，防落果、催熟增产。瓜果类蔬菜防止落花，形成小籽果实；促进扦插枝条生根等。NAA在农业生产中有着广泛的应用 3 。 1.4 合成-萘乙酸合铜及-萘乙酸合锌的设想和意义-萘乙酸是一类生长素物质, 是性能非常好的广谱型植物生长调节剂。在农业生产中有广泛的应用，铜离子和锌离子是良好的杀菌剂，在农业生产中有着悠久的应用历史和良好的发展前景。如果将-萘乙酸作为植物成长调节剂的功能和铜、锌离子的杀菌功能结合起来，无疑会锦上添花。既可以提高农作物对农药的利用率，减轻病虫害的危害，提高农作物的产量；又可以提高劳动生产率，减轻农民的劳动量，实现农民“一药治多病”、“一药具多效”的愿望，这就是设计合成-萘乙酸配合物的最初设想。而且，作为有机制剂，-萘乙酸合铜（锌）和其它有机铜（锌）制剂一样，有着环保和生态方面极为优良的应用前景。具有良好的混配性和生物活性，使用方便、安全，易于操作。相对于无机铜（锌）制剂，由于-萘乙酸合铜（锌）的配体较大，其“含铜（锌）量”更低，所以对环境的污染更小。而且，针对目前的研究现状，-萘乙酸合铜（锌）目前的研究还很不充分，见于报道的仅仅研究了其最基本最初步的结构 4 ，对其性质、生物活性的研究还未见报道，所以研究-萘乙酸合铜、-萘乙酸合锌的合成和性质不但可以填补这项技术空白，还有实现工业化生产，向全社会推广的重要现实意义。总之，-萘乙酸合铜、-萘乙酸合锌的研究和应用，不仅可以产生良好的社会效益和经济效益，还可以产生良好的生态效益和环境效益，具有重大的理论和实践意义。2 实验部分2.1 试剂与仪器 萘乙酸（工业纯，郑州郑氏化工有限责任公司） CuCl22H2O（分析纯，天津市科密欧化学试剂中心）Zn(NO3) 26H2O （分析纯，天津市科密欧化学试剂公司）NaOH（分析纯，天津市德恩化学试剂有限公司） 95% 乙醇（分析纯，开封市芳晶化学试剂有限公司）TU-1800紫外分光光度计（北京普析通用公司）BRUKER TENSOR-27红外波谱仪 （郑州大学） BURKER-BTX-400超导核磁共振仪 （郑州大学）SHB-3循环水多用真空泵 (郑州杜甫仪器厂)恒温加热磁力搅拌器 （郑州长城科工贸有限公司）远红外辐射干燥箱766-2型（上海沪南科学仪器厂）2.2 -萘乙酸合铜、-萘乙酸合锌合成2.2.1 -萘乙酸合铜、-萘乙酸合锌合成的设计方案 称取1.21.8 克的NAA分别加入浓度为1mol/L的NaOH 溶液约610mL , 生成相应的钠盐溶液后加入95% 乙醇定容至100mL , 再称取0.81.1g 的CuCl22H2O （Zn(NO3) 26H2O）, 溶于95%乙醇溶液中定容至50mL 后, 分别与上述溶液混合, 放置一段时间后有晶体生成。减压过滤, 用95%乙醇洗涤数次, 置于真空干燥箱中40恒温干燥48 小时,即可得到产物,产物用红外光谱仪检测 4-12 。 2.2.2 -萘乙酸合铜及-萘乙酸合锌的合成 称取4g的氢氧化钠置于100ml的烧杯中，加入适量的蒸馏水,冷却后转移至100ml的容量瓶中,配置成1mol/L的溶液备用。称取16g（18g）的NAA置于250mL的烧杯中,加入1mol/L的氢氧化钠100mL,加入适量的95%乙醇溶液将其溶解,转移到1000mL的容量瓶中，最终配成1000mL的溶液,即得到萘乙酸的钠盐溶液.反应方程式如下:C12H10O2 + NaOH = C12H9O2Na + H2O 称取8g(12g)的CuCl22H2O(Zn(NO3) 26H2O)置于250mL的烧杯中,用95%的乙醇溶液溶解,转移至500 mL的容量瓶中,最终配制成500 mL的溶液备用。用量筒量取100mL的NAA溶液于250mL的烧杯中,向里面加入50mL CuCl22H2O (Zn(NO3) 26H2O)的95%乙醇溶液,混合后溶液立即变为绿色(白色),静置24个小时后,进行减压过滤,所得到的产品为绿色（白色）,将得到的产品用95%的乙醇溶液洗涤三次后置于表面皿上,放入真空干燥箱内,在40条件下恒温干燥48个小时,进行称量,计算产率。反应方程式如下：2C12H9O2Na + CuCl22H2O = Cu(C12H9O2)22H2O + 2NaCl2C12H9O2Na + Zn(NO3) 26H2O = Zn(C12H9O2)22H2O + 2NaNO32.2.3 电子吸收光谱a-萘乙酸及配合物的紫外一可见吸收峰的最大吸收波长与摩尔消光系数列见表2.1。 表2.1 配体及配合物的最大吸收波长及摩尔消光系数Tab. 2.1 The biggest absorption wave and mole extinction coefficient of Ligand and preparation SolventCompound(nm)(lmolcm)DMFDMFDMFNAACu-NAAZn-NAA28228228462581876622737其中游离配体NAA在紫外区(200400nm)的强吸收带属于萘环一 跃迁吸收光谱。形成金属配合物后，其吸收带形状相似，摩尔消光系数增大，说明配体与金属离子间存在着较强的相互作用。2.2.4 萘乙酸、萘乙酸合铜及萘乙酸合锌的红外鉴定 对所制得的产品和所用的原料萘乙酸通过红外光谱仪进行检测, 固体样品采用KBr压片法于红外光谱仪上测定波长在 4004000 cm-1 范围的红外吸收。了解是否确实有萘乙酸配合铜及配合锌的生成.将红外检测的图谱进行下面图2.1图、图2.2、图2.3的比较: 图2.1 萘乙酸的红外图谱 Fig.2.1 The infrared spectra of - Naphthylacetic acid 图2.2 萘乙酸配合铜的红外图谱Fig.2.2 The infrared spectra of copper complex with - Naphthylacetic acid 图2.3 萘乙酸配合锌的红外图谱Fig.2.3 The infrared spectra of zinc complex with - Naphthylacetic acid从萘乙酸及其铜、锌的配合物的某些基团的红外光谱振动频率可以看出, 配合物的红外光谱图与配体萘乙酸明显不同。萘乙酸及配合物都存在C=C及CH 振动吸收峰, 其中铜的配合物在3443.89cm1和3354.71 cm1有两个强宽谱带, 锌的配合物在3440.33cm1有一个强宽谱带,这归属于OH 的伸缩振动, 说明其组成均含有配位水或结晶水存在。萘乙酸的红外谱图中, 3053.71cm-1为羧羟基伸缩振动, 1696.70cm-1是C=O的伸缩振动,1217.57cm-1和935.71cm-1分别为羧羟基面内和面外弯曲振动。形成配合物后, 游离配体中羧基的这4个特征峰消失,即氧原子与氢成键的峰位消失，形成了新的键CuO和ZnO其值分别为：546.41 cm-1和543.19 cm-1合成的配合物保持了原有配体的特征吸收峰，部分峰位由于金属与杂原子配位或成键发生位移，氧与铜成键并出现了COO 的反对称和对称伸缩振动吸收峰,这说明Cu2+ 、Zn2+ 萘乙酸的羧基氧进行键合配位。并且COO 的配位形式为单齿型。 2.2.5 核磁共振波谱a-萘乙酸及配合物的1H-NMR化学位移值列于表2.2.5.1中,从图谱看，Cu-NAA 、Zn-NAA的1H-NMR谱中10.0ppm 左右峰变宽，说明配合物中含有结晶水。表2.2配体及配合物的1H-NMR化学位移值（ppm）Tab. 2.2 Ligand and preparation 1H-NMR chemistry displacement value (ppm)HaHbHcNAAZn-NAACu-NAA4.224.224.227.73-8.077.64-8.007.45-7.8110.8710.3010.98 a c b（以三氟乙酸为溶剂测谱）2.2.6配合物结构根据以上光谱分析结果我们可以推测配合物结构，可知COO- 的配位形式为单齿型。即萘乙酸配合铜、萘乙酸配合锌的可能结构为图2.4:H2CCOMOOOCCH22H2OM=Cu ,Zn图2.4 萘乙酸合铜、萘乙酸合锌的可能结构Fig.2.4 The possible structure of copper or zinc complex with - Naphthylacetic acid3 最优合成工艺的确定 为了找出萘乙酸合铜及萘乙酸合锌的最优合成路线,设计出如表3.1八个实验,用来比较确定最佳实验方案4-12。 表3.1 萘乙酸合铜及萘乙酸合锌合成过程中条件的设计Tab.3.1 The design of synthetic condition of copper complex with - Naphthylacetic acid and zinc complex with - Naphthylacetic acid名称序号药品加入量/gNaOH加入量 搅拌时间 温 度 滴加顺序NAACuCl22H2O/mL/min /123456781.60.81.60.81.60.81.60.80.80.81.61.60.80.81.61.6105551055530303030030004040404027272727CuCl22H2O加入NAANAA加入CuCl22H2ONAA加入CuCl22H2OCuCl22H2O加入NAACuCl22H2O加入NAACuCl22H2O加入NAANAA加入CuCl22H2ONAA加入CuCl22H2O 名称序号药品加入量/gNaOH加入量 搅拌时间 温 度 滴加顺序NAAZn(NO3) 26H2O/mL/min /123456781.80.91.8 0.91.80.91.80.91.21.22.42.41.21.22.42.4105551055530303030030004040404027272727Zn(NO3) 26H2O加入NAANAA加入Zn(NO3) 26H2ONAA加入Zn(NO3) 26H2OZn(NO3) 26H2O加入NAAZn(NO3) 26H2O加入NAAZn(NO3) 26H2O加入NAANAA加入Zn(NO3) 26H2ONAA加入Zn(NO3) 26H2O称取设计好的NAA和CuCl22H2O(Zn(NO3) 26H2O),用量筒量取设计好的1mol/L的NaOH,用95%乙醇溶液和NaOH一起将NAA溶解,配制成100mL的溶液, 用95%乙醇将CuCl22H2O(Zn(NO3) 26H2O)配制成50mL的溶液,按照设计的方案进行实验,记录结果如下图表3.2所示： 表3.2 设计实验的实验结果Tab.3.2 The results of experiment名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAACuCl22H2O产品颜色产品质量/g产率/%12345678 1.6024 0.80851.60700.80301.60620.80691.6080 0.80270.80300.80681.60891.60840.80370.80581.60981.6077绿 色浅黄绿色黄 绿 色黄 绿 色蓝 绿 色黄 绿 色浅 绿 色浅 绿 色1.06920.17270.30140.18941.00000.07030.24110.084657.1918.31 16.08 20.2253.367.4712.859.03名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAAZn(NO3) 26H2O产品颜色产品质量/g产率/%12345678 1.8035 0.90291.80610.90431.80880.90871.8056 0.90111.20571.20982.40582.40831.20491.20392.40892.4052 白 色白色白色白色白色白色白色白色1.01110.39140.04910.29570.90690.21810.03870.202347.9537.07 2.3227.9642.8820.531.8319.20由上面的表3.1和表3.2两幅图表可以看出,实验1的产品产率最高，为最佳实验方案.其中的产率计算如下：根据反应方程式：2C12H9O2Na + CuCl22H2O = Cu(C12H9O2)2 + 2H2O + 2NaCl2C12H9O2Na + Zn(NO3) 26H2O = Zn(C12H9O2)22H2O + 2NaNO3 在萘乙酸配合铜、锌合成过程中, CuCl22H2O 、Zn(NO3) 26H2O始终是过量的,不论哪个实验中萘乙酸都是不足量的,所以要根据萘乙酸来计算产品产率。 （式3.1）式中： - 萘乙酸配合铜或配合锌的产率 - 萘乙酸配合铜或配合锌的质量/g - 萘乙酸的物质的量/g - 萘乙酸配合铜或配合锌的分子量 ( 434 或435)3.1 温度对反应的影响 在设计的实验中,为了分析温度对合成萘乙酸配合铜、锌的影响,特意设计了在40和27两个不同温度条件下的重复实验,得出的结论表3.3所示:表3.3 温度对合成萘乙酸合铜及萘乙酸合锌的影响Tab.3.3 Effects of temperature on the synethsis of copper complex with - Naphthylacetic acid and zinc complex with - Naphthylacetic acid名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAACuCl22H2O温度/ 产品质量/g产率/%12345678 1.6024 0.80851.60700.80301.60620.80691.6080 0.80270.80300.80681.60891.60840.80370.80581.60981.607740404040272727271.06920.17270.30140.18941.00000.07030.24110.084657.1918.31 16.08 20.2253.367.4712.859.03名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAAZn(NO3) 26H2O温度/ 产品质量/g产率/%12345678 1.8035 0.90291.80610.90431.80880.90871.8056 0.90111.20571.20982.40582.40831.20491.20392.40892.4052 40404040272727271.01110.39140.04910.29570.90690.21810.03870.202347.9537.07 2.3227.9642.8820.531.8319.20由上图我们不难发现,在15,26,37,48这四组实验中,都是40的产率高于27的产率,由此可以分析在40有利于萘乙酸配合铜和配合锌的合成，高温效果比低温好。3.2 搅拌时间对反应的影响通过进行对比实验,发现实验过程中搅拌与否对结果影响不具有规律性。从理论上讲搅拌可以让反应物充分混合，有利于反应的进行,但是在实验过程中,有的实验搅拌后产率提高,有的实验搅拌后产率反而降低,经过反复实验，结果都是变化规律不明显,没有可示的规律。针对这种情况，分析原因可能是以下两种：(1) 是否搅拌对反应没有影响。由于静置过程较长，在静置过程中反应即可充分进行,搅拌与否对结果影响不大； (2) 搅拌有利于反应进行,但在进行产品处理过程中,由于不可避免的损失造成结果不准确,从而得不到正确的结论。3.3 pH值对反应的影响pH值是影响化学反应的重要因素之一，不同的pH值往往与副反应的发生与否、产品产率的高低、反应进行的程度、后处理的难易程度等一系列问题相关，为了找出最佳的合成萘乙酸配合铜及配合锌的pH值，结合参考文献4-12和设计的实验方案，按照设计实验进行操作，结果如表3.4所示： 表3.4 pH值对合成萘乙酸合铜及萘乙酸合锌的影响Tab.3.4 Effects of pH on the synethsis of copper complex with - Naphthylacetic acid and zinc complex with - Naphthylacetic acid 名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAACuCl22H2ONaOH加入量/mL产品质量/g产率/%12345678 1.6024 0.80851.60700.80301.60620.80691.6080 0.80270.80300.80681.60891.60840.80370.80581.60981.607710555105551.06920.17270.30140.18941.00000.07030.24110.084657.1918.31 16.08 20.2253.367.4712.859.03名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAAZn(NO3) 26H2ONaOH加入量/mL产品质量/g产率/%12345678 1.8035 0.90291.80610.90431.80880.90871.8056 0.90111.20571.20982.40582.40831.20491.20392.40892.4052 10555105551.01110.39140.04910.29570.90690.21810.03870.202347.9537.07 2.3227.9642.8820.531.8319.20 在实验过程中,根据计算,实验中NaOH的加入量是过量的,可是所形成的萘乙酸的配合物过程中,用pH试纸检测却始终是近中性的溶液,八个实验整体的pH值在57之间，根据分析可能是因为所用溶剂是非水溶剂，测出的数据与在水溶液中测出的数据结果不一致所引起的。并不是表面上的NaOH加入量与pH试纸的矛盾。等待30秒后试纸会呈强酸色(红色),这看起来是不可能的.原因可能是试纸中的偶氮化合物与萘乙酸配合所致,也可能是由于把试纸拿到空气中与CO2结合形成碳酸，由于水分蒸发，碳酸的酸性越来越强,故最终显示红色。所以在实验过程中,测定溶液的pH值效果不太明显,没有太大的实际意义。根据表3.4示数据，NaOH过量对反应有利，当NaOH加入量为10mL时，反应效果最好，产品的产率最大。3.4 加入顺序对反应的影响刚开始以为把CuCl22H2O的95%乙醇溶液加入萘乙酸中和把萘乙酸加入CuCl22H2O的95%乙醇溶液中，结果应该相同，即加入顺序不影响萘乙酸配合铜的生成，可是经过实验发现在同样条件下，仅仅由于加入顺序的不同，结果二者产品颜色不同。本来以为可能是两种不同的产物，可是经过红外光谱的检测，结果是同一种物质，均为萘乙酸配合铜。刚开始以为是偶然现象，于是设计实验分析加入顺序究竟与产品萘乙酸配合铜的合成有无关系。萘乙酸配合锌的生成过程却与之不同,尽管加入顺序不同，结果二者产品颜色相同, 经过红外光谱的检测，结果是同一种物质，均为萘乙酸配合锌。刚开始以为也是偶然现象，于是设计实验分析加入顺序究竟与产品萘乙酸配合锌的合成有无关系。根据设计的实验方案，结果如下表所示： 根据设计的实验方案，结果如下表3.5所示：表3.5 加入顺序对萘乙酸合铜及萘乙酸合锌合成的影响Tab.3.5 Effects of adding sequence on the synethsis of copper complex with - Naphthylacetic acid and zinc complex with - Naphthylacetic acid名 称序 号药 品 加 入 量/g 实 验 结 果NAACuCl22H2O滴加顺序产品颜色12345678 1.6024 0.80851.60700.80301.60620.80691.60800.80270.80300.80681.60891.60840.80370.80581.60981.6077CuCl22H2O加入NAANAA加入CuCl22H2ONAA加入CuCl22H2OCuCl22H2O加入NAACuCl22H2O加入NAACuCl22H2O加入NAANAA加入CuCl22H2ONAA加入CuCl22H2O绿 色浅黄绿色黄 绿 色黄 绿 色蓝 绿 色黄 绿 色浅 绿 色浅 绿 色 名 称序 号药 品 加 入 量/g 实 验 结 果NAAZn(NO3) 26H2O滴加顺序产品颜色12345678 1.8035 0.90291.80610.90431.80880.90871.80560.90111.20571.20982.40582.40831.20491.20392.40892.4052Zn(NO3) 26H2O加入NAANAA加入Zn(NO3) 26H2ONAA加入Zn(NO3) 26H2OZn(NO3) 26H2O加入NAAZn(NO3) 26H2O加入NAAZn(NO3) 26H2O加入NAANAA加入Zn(NO3) 26H2ONAA加入Zn(NO3) 26H2O白 色白色 白色 白色 白色 白色 白色 白色由表中数据可以看出，加入顺序的不同，萘乙酸合铜的颜色略有不同, 萘乙酸合锌的颜色不变，经过红外检测，均为萘乙酸合铜和萘乙酸合锌，且发现加入顺序对产率并没有影响。3.5 浓度对反应的影响在整个实验中，浓度是一个最关键的因素,浓度的大小直接与反应的进行与否、副反应能否进行及进行程度、合成反应的进行与否都有影响。为了深入了解原料浓度对合成萘乙酸合铜、合锌的影响，设计实验进行比较。如表3.6所示：表3.6 原料浓度对萘乙酸合铜、萘乙酸合锌合成的影响Tab.3.6 Effects of concentration of materials on the synethsis of copper complex with - Naphthylacetic acid and zinc complex with - Naphthylacetic acid 名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAACuCl22H2O产品质量/g产率/%12345678 1.6024 0.80851.60700.80301.60620.80691.6080 0.80270.80300.80681.60891.60840.80370.80581.60981.60771.06920.17270.30140.18941.00000.07030.24110.084657.1918.3116.08 20.2253.367.4712.859.03名 称序 号药品加入量/g结果记录和计算NAAZn(NO3) 26H2O产品质量/g产率/%12345678 1.8035 0.90291.80610.90431.80880.90871.8056 0.90111.20571.20982.40582.40831.20491.20392.40892.40521.01110.39140.04910.29570.90690.21810.03870.202347.9537.07 2.3227.9642.8820.531.8319.20 结果表明，当加入萘乙酸的物质的量约是CuCl22H2O或Zn(NO3) 26H2O的2倍时，合成效果最为理想，此时根据计算原料的利用率最大，对产品的合成最为有利。4 结论4.1 总结（1） 选取Cu2+ 、 Zn2+作为中心金属，以萘乙酸为配体，合成萘乙酸的铜及锌的配合物。配合物的红外光谱表征证实所合成的产物确为萘乙酸合铜及萘乙酸合锌。（2）温度对萘乙酸配合物合成的影响很大，高温有利于反应的进行，产率较低温时高些。（3）在实验过程中，发现搅拌与否对实验结果影响不具有规律性。（4） 经过实验，发现把萘乙酸钠加入到CuCl22H2O中和把CuCl22H2O加入到萘乙酸钠中，合成结果相同，即加入顺序对合成萘乙酸合铜没有影响，只是产品颜色略有不同；加入顺序对合成萘乙酸合锌的产率和颜色均没有影响。（5）在实验过程中，用pH试纸测定溶液的pH值效果不明显，没有太大的实际意义。但是NaOH的加入量却是一个非常重要的影响因素。根据实验数据，加入的NaOH应该过量，当萘乙酸、CuCl22H2O、NaOH的物质的量之比为8647100时，而当萘乙酸、Zn(NO3) 26H2O、NaOH的物质的量之比为9740100时，产品的产率最高。（6）在实验中，萘乙酸的浓度和CuCl22H2O (Zn(NO3) 26H2O)的浓度对合成均有影响。经过实验表明，当加入萘乙酸的物质的量是CuCl22H2O (Zn(NO3) 26H2O)物质的量的2倍时，合成效果最为理想，此时根据计算，原料的利用率最大，产品的产率最高，对产品的合成最为有利。（7） 溶液的配制过程中,为了使Cu2+ 、 Zn2+ 能够顺利和萘乙酸配合,溶液中不能含有太多的水,因为水能够和铜、锌形成Cu(H2O)42+、Zn(H2O)42+ 从而影响Cu2+ 、Zn2+ 与萘乙酸的正常配合，所以在实验中用95%的乙醇作溶剂进行溶液的配制.4.2 未来工作展望 在研究萘乙酸合铜、萘乙酸合锌的合成路线过程中，由于时间，仪器，试剂等因素的制约，有许多方面没有进行进一步的研究，希望以后在工作过程中，对以下工作进行研究：对萘乙酸合铜及萘乙酸合锌进行核磁和质谱分析，进一步完善数据，分析萘乙酸合铜及萘乙酸合锌的性质，尤其是其生物活性。另外，对萘乙酸合铜及萘乙酸合锌进行田间药效实验，分析萘乙酸配合物是否和设想上的药效相一致，同时具有杀菌剂和植物生长调节剂双重功效。最后，也是最重要的要对萘乙酸合铜及萘乙酸合锌的工业化生产工艺进行研究。实验室的合成工艺离工业化大规模生产还有很长的距离。希望能够研究出便洁、高效、环保、经济的工业化生产路线。使萘乙酸合铜及萘乙酸合锌这种具有优异功能的农药能够早日实现工业化规模生产，尽早投放到市场中去，造福人类。参考文献1 丁益，王百年，韩效钊，朱利华.萘乙酸的合成方法及应用前景J. 安徽化工, 2004, 3:1718.2 陶龙兴，王熹，黄效林，俞美玉.植物生长调节剂在农业中的应用及发展趋势J. 浙江农业学报,200l, 13 ( 5 )：322326. 3 孙一峰，黄文榜. 萘乙酸极其甲酯的合成及应用研究J. 广西化工, 2006 , 28（4）：3237.4 张爱萍，杨频，王月奎.萘乙酸铜、锌配合物的合成与表征J. 化学研究与应用, 1997,9（1）:5759. 5 王则民，朱福森，曹锦荣，王 婷.稀土萘乙酸固体配合物的合成和表征J.无机化学学报, 1992，8（3）:343345.6 戴立益，李伟，朱传征.稀土与萘乙酸配合物的合成和性质研究J. 化学研究与应用,1998, 10（3）:243248.7 唐定兴，冯丽霞，张小全. 锌与邻菲咯啉和萘乙酸的合成、结构和抗菌活性J. 无机化学学报,2006,22（10）:18911894.8 Chen, Ye; Cai, Wei-min; Sun, Xiao-jun; Cui, Dan; Yu, Ying-ning. 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